據(jù)媒體近日?qǐng)?bào)道,高工產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)2025年我國(guó)“退役”動(dòng)力電池累計(jì)137.4兆瓦時(shí),梯次利用與再生利用產(chǎn)值預(yù)計(jì)可超千億元規(guī)模。
這里所說的“退役”電池往往指新能源汽車搭載的動(dòng)力鋰離子電池,其廣泛應(yīng)用在出租車、網(wǎng)約車,生命周期一般為5—8年。相較于其他的消費(fèi)電池,比如電腦、手機(jī)電池,其規(guī)模更大,品質(zhì)更高,可回收的鋰資源更加豐富,因而市場(chǎng)針對(duì)退役動(dòng)力電池回收的需求愈發(fā)迫切。
目前常見的動(dòng)力電池中含有大量鋰、鎳、鈷、錳等元素,部分資源需要進(jìn)口。從電池制造全鏈條來看,動(dòng)力電池回收利用處在產(chǎn)業(yè)鏈后端,但退役動(dòng)力電池的回收利用工作,卻是整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵。從這一點(diǎn)來看,做好退役電池的回收工作,不僅可以更好地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),也能有效緩解我國(guó)長(zhǎng)期以來對(duì)此類資源對(duì)外依存度。
除節(jié)省材料外,動(dòng)力電池回收對(duì)能源消耗和環(huán)境保護(hù)也有積極影響。鋰、鎳、鈷和鋁從礦山中被提取、運(yùn)輸和冶煉過程中,釋放大量溫室氣體,盡管鋁、銅、鐵本身價(jià)格不高,但回收利用所需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開采,同時(shí)減少大量有害氣體排放。
一般來說,新能源汽車中的動(dòng)力電池在衰減大于20%時(shí),就無法滿足汽車駕駛的要求,需要“退休”。對(duì)于衰減區(qū)間在20%—40%的退役動(dòng)力電池,可以滿足二次使用的梯次利用,而這也被認(rèn)為是退役動(dòng)力電池的首選去向。
梯次利用,指某一個(gè)已經(jīng)使用過的產(chǎn)品達(dá)到原生設(shè)計(jì)壽命,再通過其他方法使其功能全部或部分恢復(fù)繼續(xù)使用,但不能視為翻新使用。動(dòng)力電池梯次利用,即是對(duì)新能源汽車退役動(dòng)力電池進(jìn)行必要的檢驗(yàn)檢測(cè)、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次產(chǎn)品,使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程。
在生活中,我們手機(jī)、電腦的電池容量都會(huì)衰減,新能源汽車的電池也會(huì)衰減。由于鋰電池的特性,車主會(huì)發(fā)現(xiàn)新能源汽車在使用過程中,大續(xù)航里程和動(dòng)力性能方面就會(huì)不如剛買的時(shí)候那樣好,這主要由于動(dòng)力電池容量衰減。如果衰減超過40%,動(dòng)力電池一般就只能被拆解進(jìn)行資源化利用,這也成為動(dòng)力電池回收市場(chǎng)的第二種商業(yè)模式。在原材料翻倍上漲的行情下,直接提取電池里的鋰、鈷、鎳元素進(jìn)行資源化利用,遠(yuǎn)比梯次利用更劃算。
動(dòng)力電池常用的化學(xué)回收工藝可分為濕法回收技術(shù)和火法回收技術(shù)?;鸱ɑ厥帐亲詈?jiǎn)單粗暴的回收方法,就是將報(bào)廢鋰電池放電后直接送入熔爐,并在高溫下熔煉。在這個(gè)過程中,塑料、電解質(zhì)和含碳成分被去除,有價(jià)值的金屬(鈷、鎳、銅等)被收集為熔融金屬和合金。然而,該工藝通常不回收鋰,鋰與其他難熔氧化物和氣體一起作為熔渣流失。
而濕法回收工藝是將廢棄電池破碎后溶解,然后利用化學(xué)試劑選擇性分離浸出溶液中的金屬元素,產(chǎn)出高品位的金屬材料,直接進(jìn)行回收。濕法回收處理比較適合回收化學(xué)組成相對(duì)單一的廢舊鋰電池,其設(shè)備投資成本較低,適合中小規(guī)模廢舊鋰電池的回收。因此,該方法目前使用比較廣泛。
據(jù)估算,從2015年至2040年,動(dòng)力電池回收由此產(chǎn)生的廢物將高達(dá)400萬噸。鋰電池的回收利用或可解決由于資源分布不均,以及直接填埋而造成的環(huán)境問題,但很遺憾的是,因?yàn)殁捲趪?guó)際市場(chǎng)上價(jià)格高昂,目前回收工作主要緊盯著鈷。隨著正極材料由傳統(tǒng)的鈷酸鋰向高鎳、磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變,其他類型的金屬回收也迫在眉睫。
“退役”動(dòng)力電池都去哪了?目前,退役動(dòng)力電池正在新能源汽車充電行業(yè)、通信行業(yè)、儲(chǔ)能領(lǐng)域、輔助調(diào)頻領(lǐng)域發(fā)揮作用:北京大興電動(dòng)出租車充電站將退役動(dòng)力電池用于變壓器輸出功率的調(diào)整以及維持電壓水平的穩(wěn)定;比克公司將退役動(dòng)力電池用于基站、路燈等設(shè)備的儲(chǔ)備電源,以達(dá)到穩(wěn)定、節(jié)能的目的;鄭州尖山退役電池儲(chǔ)能示范工程將退役動(dòng)力電池與風(fēng)力、太陽能發(fā)電站結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的風(fēng)光儲(chǔ)混合微電網(wǎng)功能;唐山曹妃甸梯次電池儲(chǔ)能示范工程,實(shí)現(xiàn)了可靠的削峰填谷功能,提高了電能質(zhì)量。
原標(biāo)題:“退役”動(dòng)力電池都去哪了